電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）近日，中國(guó)首個(gè)平價(jià)海上風(fēng)電項(xiàng)目在浙江省蒼南縣附近海域施工平臺(tái)和路上集控中心場(chǎng)址山頂同時(shí)舉辦了開(kāi)工儀式。該項(xiàng)目也成為在“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略指引下，國(guó)內(nèi)首個(gè)開(kāi)工建設(shè)的平價(jià)海上風(fēng)電項(xiàng)目。而這個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)工，將意味著國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)開(kāi)始邁向新的階段。

據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，該項(xiàng)目將于2022年12月底正式投產(chǎn)，與相同發(fā)電量的常規(guī)燃煤火電機(jī)組相比，每年預(yù)計(jì)可以節(jié)約標(biāo)煤約42.2萬(wàn)噸，淡水400萬(wàn)立方米。

圖源：東方風(fēng)電

另外，所謂的平價(jià)風(fēng)電，是針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電成本而言，即風(fēng)電的發(fā)電成本已經(jīng)達(dá)到了傳統(tǒng)發(fā)電的成本，也意味著風(fēng)電的上網(wǎng)電價(jià)可以達(dá)到與傳統(tǒng)電價(jià)相同。而火電之所以長(zhǎng)期占據(jù)我國(guó)發(fā)電量70%以上，最重要的原因就是煤炭等化石能源發(fā)電的綜合成本最低。

要知道此前風(fēng)電以及光伏成本還比較高，主要通過(guò)相關(guān)車(chē)則補(bǔ)貼才能讓新能源與傳統(tǒng)發(fā)電保持平衡，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

有趣的是，隨著國(guó)家相關(guān)部門(mén)在2020年發(fā)文稱(chēng)，新建海上風(fēng)電項(xiàng)目將在2022年不再進(jìn)行補(bǔ)貼，不少沿海區(qū)別，年末的搶裝正在如火如荼地上演著。

相比陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電優(yōu)勢(shì)明顯，不占地方，風(fēng)速高、沙塵小、電量達(dá)以及運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)能夠減少機(jī)組的磨損，延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有些海上風(fēng)電的發(fā)電效率要比陸上風(fēng)電高出一倍。

尤其隨著碳中和戰(zhàn)略的推進(jìn)，許多沿海省份都開(kāi)始興建海上風(fēng)電項(xiàng)目，近期，廣東省政府辦公廳發(fā)布《廣東省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，計(jì)劃到2025年，打造5個(gè)千億級(jí)以上海洋產(chǎn)業(yè)集群。尤其是海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，計(jì)劃到2025年底，累計(jì)建成投產(chǎn)裝機(jī)容量達(dá)到1800萬(wàn)千瓦。

海上風(fēng)電的傳輸

雖然海上風(fēng)電相比陸上風(fēng)電有諸多優(yōu)勢(shì)，并且我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力約為5億千瓦，對(duì)比三峽電站的總裝機(jī)量2250萬(wàn)千瓦，如果能夠充分開(kāi)發(fā)，等同于20個(gè)以上的三峽大壩規(guī)模。

但問(wèn)題來(lái)了，海上風(fēng)電場(chǎng)所發(fā)出的清潔電力，要如何高效、安全地輸送至大陸？根據(jù)相關(guān)規(guī)定，海上風(fēng)電離岸距離應(yīng)不少于10km，通常距離陸地最大的也只有100km。

當(dāng)前海上風(fēng)電送電技術(shù)主要有兩種，一種是交流送出，一種是直流送出。對(duì)于離岸小于70km，容量小于400MW的近海風(fēng)電，通常采用交流送出。通過(guò)海上升壓站升壓后，再經(jīng)由高壓交流電纜，送到陸上集控中心并入交流電網(wǎng)。

而直流送出更多是應(yīng)用于大容量、遠(yuǎn)距離的海風(fēng)電廠。直流送出方式主要是，將海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的交流電經(jīng)海上升壓站升壓后，匯集至海上交流站，再通過(guò)換流后以直流的形式傳輸至陸上的換流站，再通過(guò)逆變并入到交流電網(wǎng)。

而另一種更穩(wěn)定，讓風(fēng)電減少棄電率的方案也開(kāi)始逐漸興起，那就是海上風(fēng)電制氫技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為海上風(fēng)電送出的新方案。

利用海上風(fēng)電電解水制氫，再將氫通過(guò)管道或者船只運(yùn)輸?shù)酱箨懽鳛榘l(fā)電及交通燃料使用，這樣不僅降低了對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)和輸電損耗，而且還降低了投資成本。

在碳中和政策推動(dòng)之下，儲(chǔ)能行業(yè)快速發(fā)展，并且儲(chǔ)能方案還可以幫助風(fēng)電、光伏穩(wěn)定電力供應(yīng)，使得收集到的電力不再浪費(fèi)，同時(shí)還能推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一舉多得。因此，氫能，作為儲(chǔ)能中的一環(huán)，也開(kāi)始受到各地區(qū)的重視。

深圳發(fā)布?xì)淠馨l(fā)展規(guī)劃

上文已經(jīng)提到，廣東省已經(jīng)提出了發(fā)展海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的計(jì)劃，為了能夠進(jìn)一步輔助風(fēng)電的發(fā)展，結(jié)合風(fēng)電制氫，沿海地區(qū)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)也就自然而然了。

12月27日，深圳市發(fā)布了《深圳市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2025年）》，計(jì)劃到2025年，深圳將形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)體系，建成氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)策源地、先進(jìn)制造集聚高地、多場(chǎng)景應(yīng)用示范基地，實(shí)現(xiàn)氫能商業(yè)化應(yīng)用，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到500億元，并在2030年實(shí)現(xiàn)2000億元的目標(biāo)。

目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，北京、河北、四川、山東、內(nèi)蒙古等省份已先后出臺(tái)專(zhuān)項(xiàng)氫能整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策；廣東、重慶、浙江、河南等出臺(tái)了氫燃料汽車(chē)細(xì)分領(lǐng)域?qū)ｍ?xiàng)政策。

從規(guī)劃中可以看出，深圳發(fā)展氫能有幾大優(yōu)勢(shì)，一是在氫能領(lǐng)域掌握了核心技術(shù)，比如電解水制氫轉(zhuǎn)換效率優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品15%；在全國(guó)率先攻克氣體擴(kuò)散層連續(xù)化卷對(duì)卷生產(chǎn)工藝技術(shù)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用；石墨雙極板核心指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先；單堆氫燃料電池系統(tǒng)額定功率在國(guó)內(nèi)率先突破130kW；固體氧化物燃料電池電解質(zhì)已占據(jù)全球80%市場(chǎng)份額。

二是深圳擁有將近70家創(chuàng)新型企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)從事氫能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，擁有較為完成的氫能產(chǎn)業(yè)鏈；三是產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境較為優(yōu)越，地理環(huán)境靠海，擁有大片臨海區(qū)域可以進(jìn)行風(fēng)電制氫，同時(shí)周邊地區(qū)的工業(yè)副產(chǎn)氫以及化石燃料制氫資源豐富，可以為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供豐富的氫源供給。

海上風(fēng)電與風(fēng)電制氫

作為清潔能源，海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿薮螅L(fēng)電制氫可以極大降低地區(qū)的棄風(fēng)率，同時(shí)提升地區(qū)的風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模。風(fēng)電制氫、儲(chǔ)氫以及綜合利用也為風(fēng)電消納提出了一種新模式。是解決風(fēng)能限電問(wèn)題、提高風(fēng)能供給的連續(xù)性和穩(wěn)定性的重要技術(shù)途徑。

不過(guò)目前風(fēng)電制氫仍然存在一些問(wèn)題。首先是成本高，據(jù)測(cè)算，每生產(chǎn)1立方米氫氣的成本，電制氫需要耗電5.1-5.2千瓦時(shí)，即便是按照棄風(fēng)發(fā)電每千瓦時(shí)0.25元的價(jià)格來(lái)算，生產(chǎn)成本為1.25元，而煤制氫成本不足1元。即便是深圳技術(shù)轉(zhuǎn)換效率提升15%，成本也要稍高，很難具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

第二是運(yùn)輸困難，由于氫氣是當(dāng)前最小分子，基本無(wú)法保證完全不泄露，只能盡可能保證較少的泄露，所以大規(guī)模運(yùn)輸氫氣顯然是不經(jīng)濟(jì)的。第三是市場(chǎng)對(duì)氫氣的消納能力有待提高，氫燃料卡車(chē)仍未普及，用戶還需要培養(yǎng)，投資回報(bào)周期較長(zhǎng)。

不過(guò)好處在于，由于海上制氫效率相比陸地更高，同時(shí)可以通過(guò)氫氣管道及時(shí)傳輸健在沿海地區(qū)的石化企業(yè)使用，尤其是如今海上平價(jià)風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)啟，因此從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，未必會(huì)比火電更高，并且隨著風(fēng)電的大規(guī)模使用，成本也將進(jìn)一步下降。

小結(jié)

國(guó)內(nèi)首個(gè)海上平價(jià)風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)工，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)新能源在成本上已經(jīng)能夠與火電進(jìn)行直接競(jìng)爭(zhēng)，這也從國(guó)家推動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)驅(qū)動(dòng)，讓風(fēng)電加速發(fā)展。同時(shí)風(fēng)電制氫的配套，讓風(fēng)電大幅降低棄風(fēng)率，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)創(chuàng)造出真正的綠色清潔能源。真正新能源的時(shí)代，將正式拉開(kāi)帷幕。